Описание
Обработка металла вакуумом (снижение давления над расплавом) влияет на протекание тех реакций и процессов, в которых принимает участие газовая фаза. Газовая фаза образуется, в частности, в результате реакции окисления углерода, при протекании процессов выделения растворенных в металле водорода и азота, а также процессов испарения примесей цветных металлов. Обработка вакуумом воздействует на характер протекания именно этих реакций. Одной из важнейших целей обработки вакуумом является снижение содержания газов в стали.
Удаление кислорода
Непосредственное удаление из стали растворенного в ней кислорода путем внепечной вакуумной обработки осуществить очень трудно (практически невозможно), так как для этого необходимо обеспечить очень низкое давление в вакуумной камере (<0,6 мПа).
Удаление водорода
Снижение содержания водорода в сталеплавильной ванне при вакуумировании является результатом некоторых процессов.
Удаление азота
Снижение содержания азота при вакуумировании происходит в результате определённых процессов.
Стадии вакуумирования
Учитывая широкое применение углеродного раскисления, в ЦНИИТмаше было проведено специальное исследование.На основании визуального наблюдения процесс вакуумирования разделили на три стадии: бурное кипение металла, начинающееся при ро — 50 ÷100 гПа (I), затем постепенное снижение интенсивности кипения, снижение ро до 25—50 гПа (II) и слабое кипение металла только у стенок ковша при po>0< 10 гПа (III).
Порционный и циркуляционный способы обработки вакуумов
Для изготовления камер порционного и циркуляционного вакуумирования требуются очень высококачественные огнеупоры, особенно для изготовления патрубков. При подогреве футеровки вакуумных камер до 1500ºС тепловые потери при обработке плавок массой > 50 т невелики и снижение температуры металла в процессе обработки не превышает 1 °С/мин. Потери тепла при вакуумировании заметно снижаются при использовании больших по вместимости установок (до 200—300 т металла в ковше) и увеличении интенсивности обработки.
Современные способы вакуумирования и внепечной обработки
В настоящее время в промышленно развитых странах успешно работают сотни установок внепечной обработки разнообразных конструкций (схемы наиболее распространенных конструкций см. на рис. 19.3, а и б на цветной вклейке). Самым простым способом является способ вакуумирования в ковше.
